CN103906251A - 一种lte网络中d2d模式下的harq-ack反馈方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法，包括：网络侧向D2D模式的UE发送参数NumBundling；其中，NumBundling为大于1的整数；所述UE根据接收的参数NumBundling，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。应用本申请，能够在LTE网络中减少HARQ-ACK反馈所占用的子帧，从而提高D2D模式的资源分配灵活度。

Description

一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法
技术领域
本申请涉及D2D通信，特别涉及一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法。
背景技术
为了更好的利用有限的频谱资源，LTE-A越来越关注异构网络方面的研究。在给定频带内如何部署不同的系统，如macro小区，micro小区，pico和femto小区以及中继节点等，使不同的系统在相同的频率资源上协作通信成为了大家关注的热点问题。LTE-A引入设备到设备(device to device，D2D）通信模式也属于异构网通信的研究范畴，D2D通信可以有效地降低通信设备的功率开销，减少通信时延，提高整个系统的吞吐量，因此D2D网络和蜂窝网络的协同通信将成为今后LTE-A系统的研究热点之
目前的LTE系统中，UE之间的通信是通过网络设备转发完成的，即使距离很近的两个UE进行通信，也无法实现设备到设备(device to device)的直接通信。LTE-A系统引入D2D的通信模式就可以有效的解决这一问题。当两个UE距离较近并且需要通信时，它们无需通过eNB的数据转发，可以切换到D2D模式直接进行通信。通过上述描述可以看出，D2D通信可以有效降低UE和eNB的发送功率，节约电量；D2D通信在某些场景下可以改善局部覆盖，提高频谱资源利用率；D2D网络可以减小蜂窝网络的负载，提高整个网络的吞吐量，更有效的支持高速大数据量的业务需求。
通常认为蜂窝网结合D2D通信可以通过两种方法实现：自发D2D通信和eNB控制的带内D2D通信。为了更好的兼容目前标准，降低实现复杂度并且保证传输业务质量，通常情况下认为蜂窝网结合D2D通信是eNB控制的带内D2D通信，它适用于TDD和FDD蜂窝系统，兼容蜂窝系统的帧结构，如图1所示。
由图1可以看出，D2D系统是由eNB完全控制的，因此D2D系统的数据业务是由UE之间直接通信进行传输的，D2D系统的控制信息还是通过eNB和UE之间的链路进行通信的，包括eNB下发的控制信令和UE上发的HARQ-ACK反馈等信息。此外，D2D系统中的UE还需要具备在进行D2D通信的同时接收蜂窝网数据的能力，以满足同时处理多种业务的需求。因此，通常情况下使用蜂窝网的上行资源传输D2D业务和上行控制信息传输，即LTE FDD的上行频带资源，下行频带资源仍进行蜂窝网的通信和下行控制信息传输。当UE切换到D2D模式时，可以利用上行数据资源（例如PUSCH信道）传输UE之间的数据业务，D2D系统和蜂窝系统的HARQ-ACK反馈则通过上行控制资源（例如PUCCH信道）发送给eNB，如图2所示。
由图2可知，UE在PUCCH上反馈PDSCH上接收到的eNB数据的HARQ-ACK和PUSCH接收到的D2D数据的HARQ-ACK。由于UE在接收状态下不能同时发送，并且系统的HARQ-ACK反馈定时固定为4个子帧，因此蜂窝网的下行传输会对D2D系统的资源调度产生约束。图3描述了D2D资源调度受限的示意图。
如图3所示，UE1和UE2已配置为进行D2D通信，假设UE1和UE2的D2D业务发送量比值为4：1，也就意味着所需UL子帧数量的比值为4：1，在子帧t4上，UE1向UE2发送数据，同时向eNB反馈之前收到的D2D业务的HARQ-ACK和/或eNB下行数据的HARQ-ACK，由于配置了UE2在子帧t4上接收UE1的D2D数据，而UE在接收状态下不能同时发送，因此，UE2在子帧t4上不能发送数据，那么UE2在子帧t4上也就不能向基站反馈下行数据的HARQ-ACK，进而不能将在子帧t4上所承载HARQ-ACK对应的下行子帧调度给UE2。例如，在LTE FDD系统中，HARQ-ACK反馈定时固定为4个子帧，也就是说，eNB在子帧t0的下行频带不能对UE2传输蜂窝数据，否则，相应数据的HARQ-ACK无法传输给eNB，相应地子帧t0的下行频带只能分配给UE1，这样就造成了当UE1和UE2的D2D传输的资源配比为4：1时，eNB向UE1和UE2传输的蜂窝业务的资源配比也为4：1，如图“点点”表示可向UE1分配的蜂窝系统资源，“斜杠”表示可向UE2分配的蜂窝系统资源。可以看出当用户之间的蜂窝网业务和D2D业务数据量不相当时，D2D链路无法根据自己的业务量进行灵活的资源调度。
发明内容
本申请提供了一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法，能够在LTE网络中减少HARQ-ACK反馈所占用的子帧，从而提高D2D模式的资源分配灵活度。
一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法，包括：
网络侧向D2D模式的UE发送参数NumBundling；其中，NumBundling为大于1的整数；
所述UE根据接收的参数NumBundling，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。
较佳地，将所述NumBundling携带在RRC信令中发送给所述UE；或者，将所述NumBundling携带在用于指示D2D通信的DCI信息中发送给所述UE。
较佳地，所述将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中包括：按照现有的HARQ-ACK反馈定时关系，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在所述NumBundling个连续下行子帧中最后一个下行子帧所对应的上行子帧中。
较佳地，对于LTE FDD系统，将帧号为（SFN，n）、（SFN，n+1）、…、（SFN，n+NumBundling-1）的下行子帧的HARQ-ACK携带在帧号为（SFN*，n*）的上行子帧中；其中，SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号；
Figure BDA00002661498800031
Figure BDA00002661498800032
mod表示取模值，
Figure BDA00002661498800033
表示向下取整。
较佳地，根据分配给UE的蜂窝网资源和D2D资源的比例确定所述NumBundling。
较佳地，所述网络侧向所述UE发送NumBundling时进一步携带参数ΔBundling，且网络侧向D2D模式通信的双方UE所发送的参数ΔBundling不同；其中，ΔBundling为小于NumBundling且大于等于0的整数；
所述D2D模式通信的双方UE，将偏移ΔBundling个下行子帧后的连续NumBundling个下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。
较佳地，对于LTE FDD系统，将帧号为（SFN，n+ΔBundling）、（SFN，n+ΔBundling+1）、...、（SFN，n+ΔBundling+NumBundling-1）的下行子帧的HARQ-ACK携带在帧号为（SFN*，n*）的上行子帧中；其中，SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号；
Figure BDA00002661498800034
Figure BDA00002661498800035
mod表示取模值，表示向下取整。
较佳地，该方法进一步包括：预先指示所述UE作为D2D通信的发送方或接收方。
较佳地，将用于指示所述UE作为D2D通信的发送方或接收方的信息利用DCI信息中的一个比特表示。
由上述技术方案可见，本申请中，网络侧向D2D模式的UE发送大于1的整数参数NumBundling；UE根据接收的参数NumBundling，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。通过这种方式，UE将多个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈，从而减少HARQ-ACK信息所占用的子帧，以减少因反馈HARQ-ACK而使D2D调度受限的资源，从而增强D2D模式的资源调度灵活性。
附图说明
图1为蜂窝网结合D2D通信的示意图；
图2为在蜂窝网中进行D2D通信的信息传输示意图；
图3为D2D资源受限示例图；
图4为本申请中HARQ-ACK反馈方法的总体流程图；
图5为引入参数NumBundling后增强D2D资源调度灵活性的示意图；
图6为引入参数NumBundling和ΔBundling后增强D2D资源调度灵活性的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。
本申请的基本思想在于：减少反馈HARQ-ACK信息所占用的子帧，从而减少调度受限的子帧，提高D2D调度的灵活性。
图4为本申请中HARQ-ACK反馈方法的总体流程图。其中，以FDD LTE系统为例进行说明，对于TDD LTE系统也同样适用。如图4所示，该方法包括：
步骤401，指示UE作为D2D传输的发送方或接收方。
具体指示信息可以携带在现有的信令消息中，或者，可以自定义新的消息用于传输相应的指示信息。本申请中给出一种具体传输指示信息的方式，利用DCI信息中的一个比特指示相应的UE作为D2D传输的发送方还是接收方。
步骤402，网络侧向D2D模式的UE发送参数NumBundling。
本申请中增加参数NumBundling，用于指示UE将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK携带在1个上行子帧中反馈。该参数可以通过RRC信令携带，也可以放在DCI中作为动态信令携带。其中，NumBundling为大于1的整数。
NumBundling的取值可以根据分配给UE的蜂窝网资源和D2D资源的比值进行确定。NumBundling越大，D2D可灵活调度的资源越多，但HARQ-ACK反馈时延越长。
步骤403，UE根据接收的参数NumBundling，将连续NumBundling个下行子帧的HARQ-ACK携带在1个上行子帧中反馈。
通过将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK携带在1个上行子帧中反馈，从而减少了调度受限的子帧。
在确定用于携带HARQ-ACK信息的上行子帧时，可以由NumBundling个连续下行子帧中的最后一个下行子帧按照现有HARQ反馈定时关系确定，即：按照现有的HARQ-ACK反馈定时关系，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在所述NumBundling个连续下行子帧中最后一个下行子帧所对应的上行子帧中。
对于FDD LTE系统，也就是将下行子帧n，n+1，…，n+NumBundling-1的HARQ-ACK在上行子帧n+NumBundling+3反馈。具体地，根据参数NumBundling和ΔBundling可以确定子帧(SFN，n)在子帧(SFN*，n*)上反馈HARQ-ACK，其中SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号，
Figure BDA00002661498800051
Figure BDA00002661498800052
mod表示取模值，
Figure BDA00002661498800053
表示向下取整。
至此，本申请中反馈HARQ-ACK信息的基本方法流程结束。通过上述方式，能够大大减少调度受限的上行子帧，从而增强了D2D资源分配的灵活性。下面通过图5说明引入参数NumBundling应用本申请后的效果。
如图5所示，假设eNB向UE1和UE2传输的蜂窝网业务数据量相当，eNB的“点点”下行资源下发给UE1，“斜杠”下行资源下发给UE2。当NumBundling=2时，UE1在子帧t5向UE2发D2D业务的同时向eNB反馈子帧t0和t1的HARQ-ACK，UE2在子帧t7向UE1发D2D业务的同时向eNB反馈子帧t2和t3的HARQ-ACK，以此类推。如果按照现有的HARQ-ACK反馈方法，子帧t4用于反馈子帧t0的HARQ-ACK，子帧t6用于反馈子帧t2的HARQ-ACK，子帧t8用于反馈子帧t4的HARQ-ACK。可见，子帧t4，t6，t8等不再传输下行数据的HARQ-ACK，因此不再是调度受限的子帧，可以由eNB根据D2D业务量，通过步骤401定义的1bit的上行DCI信息灵活调度。也就是说，相对于现有的HARQ-ACK反馈方法，不再传输下行数据的HARQ-ACK的子帧，可以作为D2D资源被灵活调度。
然而，上述方式在引入参数NumBundling后，对于D2D通信的双方UE，采用相同的NumBundling后，所对应的绑定在一起反馈HARQ-ACK的下行子帧是相同，这就导致eNB在分配资源时需要将这些绑定在一起的下行子帧一起分配。具体地，如图5所示，如果eNB将子帧t0和t1分配给UE1但只调度t0发送数据时，子帧t0和t1上下行数据的HARQ-ACK都在子帧t5上反馈，而在子帧t5上是UE2是接收数据，因此无法发送HARQ-ACK，因此UE2也无法使用子帧t1。
为解决上述问题，进一步提高调度的灵活性，可以在图4所示方法的基础上进一步引入参数ΔBundling，并且为D2D通信双方配置取值不同的参数ΔBundling，其中，参数ΔBundling可以与参数NumBundling一同下发给UE。然后，在进行HARQ-ACK反馈时，将偏移ΔBundling个下行子帧后的连续NumBundling个下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。
具体地，对于LTE FDD系统，将帧号为（SFN，n+ΔBundling）、（SFN，n+ΔBundling+1）、...、（SFN，n+ΔBundling+NumBundling-1）的下行子帧的HARQ-ACK携带在帧号为（SFN*，n*）的上行子帧中；其中，SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号；
图6为引入参数NumBundling和ΔBundling后应用本申请方法的效果示意图。如图6所示，假定eNB向UE1和UE2传输的蜂窝网业务数据量相当，eNB的“斜杠”下行资源下发给UE1，“点点”下行资源下发给UE2。NumBundling=2，ΔBundling，ＵＥI＝0，ΔBundling，UE2=0。由图6可见，通过配置不同的ΔBundling使得UE1和UE2反馈HARQ-ACK的子帧不在同一子帧上，eNB不受UE反馈HARQ-ACK的限制，可以在每个子帧上根据业务需求灵活的调度资源，进一步提高了调度的灵活性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种LTE网络中D2D模式下的HARQ-ACK反馈方法，其特征在于，包括：
网络侧向D2D模式的UE发送参数NumBundling；其中，NumBundling为大于1的整数；
所述UE根据接收的参数NumBundling，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述NumBundling携带在RRC信令中发送给所述UE；或者，将所述NumBundling携带在用于指示D2D通信的DCI信息中发送给所述UE。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中包括：按照现有的HARQ-ACK反馈定时关系，将NumBundling个连续下行子帧的HARQ-ACK信息携带在所述NumBundling个连续下行子帧中最后一个下行子帧所对应的上行子帧中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于LTE FDD系统，将帧号为（SFN，n）、（SFN，n+1）、…、（SFN，n+NumBundling-1）的下行子帧的HARQ-ACK携带在帧号为（SFN*，n*）的上行子帧中；其中，SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号；
Figure FDA00002661498700011
Figure FDA00002661498700012
mod表示取模值，
Figure FDA00002661498700013
表示向下取整。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据分配给UE的蜂窝网资源和D2D资源的比例确定所述NumBundling。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的方法，其特征在于，所述网络侧向所述UE发送NumBundling时进一步携带参数ΔBundling，且网络侧向D2D模式通信的双方UE所发送的参数ΔBundling不同；其中，ΔBundling为小于NumBundling且大于等于0的整数；
所述D2D模式通信的双方UE，将偏移ΔBundling个下行子帧后的连续NumBundling个下行子帧的HARQ-ACK信息携带在一个上行子帧中反馈给网络侧。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于LTE FDD系统，将帧号为（SFN，n+ΔBundling）、（SFN，n+ΔBundling+1）、…、（SFN，n+ΔBundling+NumBundling-1）的下行子帧的HARQ-ACK携带在帧号为（SFN*，n*）的上行子帧中；其中，SFN和SFN*表示无线帧号，n和n*表示子帧号；
Figure FDA00002661498700021
Figure FDA00002661498700022
mod表示取模值，
Figure FDA00002661498700023
表示向下取整。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先指示所述UE作为D2D通信的发送方或接收方。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将用于指示所述UE作为D2D通信的发送方或接收方的信息利用DCI信息中的一个比特表示。
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